RU2026559C1 - Automatic voltage monitoring device - Google Patents
Automatic voltage monitoring device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2026559C1 RU2026559C1 SU4939091A RU2026559C1 RU 2026559 C1 RU2026559 C1 RU 2026559C1 SU 4939091 A SU4939091 A SU 4939091A RU 2026559 C1 RU2026559 C1 RU 2026559C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- unit
- codes
- code
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерениям в энергетике и может быть использовано при контроле показателей качества электрической энергии постоянного напряжения: коэффициента пульсации, отклонения и колебания напряжения, а также коэффициента амплитуды и коэффициента формы напряжения. The invention relates to measurements in the energy sector and can be used to control the quality indicators of electric energy of constant voltage: ripple coefficient, voltage deviation and fluctuation, as well as amplitude coefficient and voltage form factor.
Известно устройство для контроля коэффициента пульсаций (авт. св. N 190478, G 01 R 19/00, 1964), содержащее логометр и блок индикации. Недостатком известного устройства является низкая точность, обусловленная искажением сигнала переменной составляющей фильтра. A device for controlling the ripple coefficient (ed. St. N 190478, G 01
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению следует считать мультиметр для контроля показателей качества электроэнергии, содержащий задатчик моментов измерения, аналого-цифровой преобразователь, задатчик номинальных значений напряжения, блок управления, два блока выделения кодов, два квадратора, два арифметических блока, суммирующий счетчик, блок извлечения квадратного корня, логометр и блок индикации [1]. The closest in technical essence to the present invention should be considered a multimeter for monitoring power quality indicators, comprising a meter of measuring moments, an analog-to-digital converter, a voltage rating unit, a control unit, two code extraction units, two quadrants, two arithmetic units, a totalizing counter, square root extraction unit, logometer and indication unit [1].
Недостатком известного устройства является невысокая точность определения отклонения напряжения, обусловленная погрешностью вычислительного алгоритма. A disadvantage of the known device is the low accuracy of determining the voltage deviation due to the error of the computational algorithm.
Так, в известном мультиметре отклонение напряжения определяется из выражения
ΔU = , (1) где Ux - среднеквадратичное значение исследуемого напряжения;
Uн - номинальное значение напряжения.So, in the well-known multimeter, the voltage deviation is determined from the expression
ΔU = , (1) where U x is the rms value of the test voltage;
U n - rated voltage value.
Однако согласно ГОСТ 13109-87
ΔU = . (2)
Из анализа (1) и (2) видно, что
≠ Ux-Uн. (3) Таким образом, на основании (3) можно сделать вывод о существовании погрешности определения отклонения напряжения.However, according to GOST 13109-87
ΔU = . (2)
Analysis of (1) and (2) shows that
≠ U x -U n . (3) Thus, based on (3), we can conclude that there is an error in determining the voltage deviation.
Цель изобретения - повышение точности определения отклонения напряжения. The purpose of the invention is to increase the accuracy of determining the voltage deviation.
Достигается это тем, что в известный мультиметр для контроля показателей качества электроэнергии введен новый блок элементов ИЛИ, выход, первый и второй входы которого соединены соответственно с вторым входом логометра, выходом блока извлечения квадратного корня и дополнительным выходом первого арифметического блока, дополнительный вход вычитаемого и дополнительный вход уменьшаемого которого соединены соответственно с выходом суммирующего счетчика и выходом аналого-цифрового преобразователя. Первый арифметический блок содержит узел усреднения кодов, два ждущих мультивибратора, элемент ИЛИ, четыре группы элементов И, два узла вычитания кодов и узел выбора режима измерения, при этом вход уменьшаемого и дополнительный вход уменьшаемого первого арифметического блока являются соответственно первым и вторым информационными входами узла усреднения кодов, выходом связанного одновременно с вторыми входами второй и четвертой групп элементов И, выход и первый вход каждой из которых присоединен соответственно к входу уменьшаемого первого узла вычитания кодов, выходу элемента ИЛИ и входу уменьшаемого второго узла вычитания кодов, второму синхровыходу узла выбора режима измерения, первый, второй выходы управления, первый, третий
и дополнительный синхровыходы которого подключены соответственно к первому, второму входам разрешения записи кодов, первому входу первой группы элементов И, объединенному с вторым входом элемента ИЛИ, первому входу элемента ИЛИ и первому входу третьей группы элементов И, выходом связанной с входом вычитаемого второго узла вычитания кодов, выход которого является дополнительным выходом первого арифметического блока, первым входом управления связанного с первым входом узла выбора режима измерения, синхровход, дополнительный синхровход и второй вход которого подключены соответственно к выходу первого, выходу второго ждущих мультивибраторов и третьему входу разрешения записи кодов узла усреднения кодов, объединенного с входом второго ждущего мультивибратора, являющегося вторым управляющим входом первого арифметического блока, дополнительный вход вычитаемого и вход вычитаемого которого являются соответственно вторым входом третьей и вторым входом первой групп элементов И, выход последней из которых подключен к входу вычитаемого первого узла вычитания кодов, выход которого является выходом первого арифметического блока, причем выход запуска узла усреднения кодов связан с входом первого ждущего мультивибратора.This is achieved by the fact that a new block of OR elements has been introduced into the well-known multimeter for monitoring power quality indicators, an output whose first and second inputs are connected respectively to the second input of the logometer, the output of the square root extraction unit and the additional output of the first arithmetic block, an additional input subtracted and an additional the input of which is reduced is connected respectively to the output of the summing counter and the output of the analog-to-digital converter. The first arithmetic block contains a code averaging node, two waiting multivibrators, an OR element, four groups of AND elements, two code subtraction nodes and a measurement mode selection node, while the input of the decrementable and the additional input of the decrease of the first arithmetic block are the first and second information inputs of the averaging node codes, the output is connected simultaneously with the second inputs of the second and fourth groups of elements And, the output and the first input of each of which is connected respectively to the input of the reduced n subtracting the first- node codes, the output of the OR gate and the minuend input of the second subtraction codes node, the second node sinhrovyhodu select the measurement mode, the first, second control outputs, the first, third
and the additional clock outputs of which are connected respectively to the first, second inputs for authorizing codes, the first input of the first group of AND elements combined with the second input of the OR element, the first input of the OR element and the first input of the third group of AND elements, the output associated with the input of the subtracted second code subtraction node , the output of which is an additional output of the first arithmetic unit, the first control input associated with the first input of the measurement mode selection node, sync input, additional sync and the second input of which is connected respectively to the output of the first, the output of the second standby multivibrator and the third input of the write permission of the codes of the code averaging unit, combined with the input of the second standby multivibrator, which is the second control input of the first arithmetic block, the additional input of the subtracted and the input of the subtracted are respectively the second input the third and second input of the first group of AND elements, the output of the last of which is connected to the input of the subtracted first node of the subtraction of codes, the output which is the output of the first arithmetic unit, and the output of the start node of the averaging codes associated with the input of the first waiting multivibrator.
Сущность изобретения состоит в повышении точности определения отклонения напряжения путем измерения алгоритма вычисления данного показателя качества электроэнергии. The invention consists in increasing the accuracy of determining the voltage deviation by measuring the calculation algorithm of this indicator of the quality of electricity.
Предлагаемое изобретение отличается от известного наличием нового блока, а именно блока элементов ИЛИ и выполнением первого арифметического блока с дополнительным входом уменьшаемого, дополнительным входом вычитаемого и дополнительным выходом. The present invention differs from the known one by the presence of a new block, namely, a block of OR elements and the execution of the first arithmetic block with an additional input to be reduced, an additional input to be subtracted, and an additional output.
Суть определения показателей качества электроэнергии заключается в том, что
U
Uxi - среднеквадратическое значение i-й гармонической составляющей исследуемого напряжения.The essence of determining power quality indicators is that
U
U xi is the rms value of the i-th harmonic component of the investigated voltage.
По определению коэффициент пульсации определяется из выражения
Kп = . (5)
С учетом (4) выражение (5) принимает вид,
Kп = (6)
отклонения и колебания напряжения определяются из выражений
ΔU = (7)
δU = , (8) где Umax и Umin - максимальное и минимальное значения исследуемого напряжения соответственно.By definition, the ripple coefficient is determined from the expression
K p = . (5)
In view of (4), expression (5) takes the form
K p = (6)
voltage deviations and fluctuations are determined from the expressions
ΔU = (7)
δU = , (8) where U max and U min are the maximum and minimum values of the investigated voltage, respectively.
Коэффициент формы и коэффициент амплитуды, являясь показателями качества электроэнергии неосновного ряда, определяются из выражений
KФ = , (9)
KА = . (10)
На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для контроля напряжения; на фиг. 2 - функциональная схема первого арифметического блока; на фиг. 3, 4, 5 - временные диаграммы работы устройства в режимах измерения коэффициента пульсации, отклонении и колебаний напряжения и в режиме измерения коэффициента формы и коэффициента амплитуды напряжения.The shape factor and the amplitude coefficient, being indicators of the quality of electricity of the minority series, are determined from the expressions
K f = , (nine)
K A = . (10)
In FIG. 1 is a functional diagram of a device for monitoring voltage; in FIG. 2 is a functional diagram of a first arithmetic unit; in FIG. 3, 4, 5 - time diagrams of the operation of the device in the modes of measuring the ripple coefficient, deviation and voltage fluctuations and in the mode of measuring the shape coefficient and voltage amplitude coefficient.
Устройство для контроля напряжения (фиг. 1) содержит задатчик 1 моментов измерения, выход которого соединен с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 2, второй вход которого соединен с выходом задатчика 3 номинальных значений напряжения, блок 4 управления, блоки 5 и 6 выделения максимального и минимального кодов, квадраторы 7 и 8, второй арифметический блок 9, входом уменьшаемого и входом вычитаемого соединенный с выходами блоков 5 и 6 выделения максимального и минимального кодов соответственно, первый арифметический блок 10, входом уменьшаемого, входом вычитаемого, первым и вторым управляющими входами связанный соответственно с выходом квадратора 7, выходом квадратора 8, первым и вторым выходами блока 4 управления, третий, четвертый, пятый и шестой выходы которого подключены соответственно к первому, второму управляющим входам арифметического блока 9, входу задатчика 1 моментов измерения и управляющему входу задатчика 3 номинальных значений напряжения, суммирующий счетчик 11, вход которого объединен с входами блоков 5 и 6 выделения кодов, входом квадратора 7, дополнительным входом уменьшаемого арифметического блока 10 и подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя 2, блок 12 извлечения квадратного корня, входом связанный с выходом арифметического блока 10, блок 13 элементов ИЛИ, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом блока 12 и дополнительным выходом арифметического блока 10, логометр 14, первый, второй входы и вход делителя которого связаны соответственно с выходом арифметического блока 9, выходом блока 13 элементов ИЛИ и выходом суммирующего счетчика 11, объединенного с входом квадратора 8 и дополнительным входом вычитаемого арифметического блока 10, выход логометра соединен с блоком 15 индикации. A device for monitoring voltage (Fig. 1) contains a
Блок 4 управления предназначен для управления работой задатчиков 1, 3, арифметических блоков 9, 10 и выполнен идентично известному функциональному блоку управления устройства. Первый арифметический блок 10 (фиг. 2) предназначен для выполнения операций суммирования кодов, поступивших по одному из входов уменьшаемого, последующего их усреднения, а также выполнения вычитания кодов. Блок 10 содержит узел 16 усреднения кодов, выполненный в виде двух групп 17, 18 элементов И, вторые входы которых являются соответственно первым и вторым информационными входами узла 16, последовательно соединенных группы 19 элементов ИЛИ, сумматора 20 кодов, группы 21 двухвходовых элементов И и схемы 22 деления кодов, счетчика 23 числа поступивших кодов, объединенного входом с входом сумматора 20 кодов, а кодовым выходом присоединенного к второму входу схемы 22 деления кодов, и элемента 24 инвертирования, вход которого является третьим входом разрешения записи кодов, а выход подключен к второму входу группы 21 элементов И, выходы групп 17 и 18 элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами группы 19 элементов ИЛИ, первый, второй входы разрешения записи кодов, выход запуска и выход узла 16 усреднения кодов объединены соответственно с первым входом группы 17, первым входом группы 18 элементов
И, кодовым выходом счетчика 23 числа поступивших кодов и выходом схемы 22 деления кодов. Кроме того, блок 10 содержит ждущие мультивибраторы 25, 26, узел 27 выбора режима измерения, элемент ИЛИ 28, четыре группы 29-32 элементов И, два узла 33 и 34 вычитания кодов, вход узла 16 усреднения связан одновременно с вторыми входами второй и четвертой групп 29 и 31 элементов И, выход и первый вход каждой из которых присоединен соответственно к входу уменьшаемого узла 33 вычитания кодов, выходу элемента ИЛИ 28 и входу уменьшаемого второго узла 34 вычитания кодов, второму синхровыходу узла 27 выбора режима измерения, первый, второй выходы управления, первый, третий и дополнительный выходы которого подключены соответственно к первому, второму входам разрешения записи кодов узла 16, первому входу группы 29 элементов И, объединенному с вторым входом элемента ИЛИ 28, первому входу элемента ИЛИ 28 и первому входу группы 31 элементов И, выходом связанной с входом вычитаемого узла 34 вычитания кодов, синхровход, дополнительный синхровход и второй вход узла 27 выбора режима измерения подключены соответственно к выходу мультивибратора 25, выходу мультивибратора 26 и третьему входу разрешения записи кодов узла 16 усреднения, объединенного с входом мультивибратора 26, выход группы 29 подключен к входу вычитаемого узла 33 вычитания кодов, выход запуска узла 16 усреднения связан с входом мульвибратора 25.The control unit 4 is designed to control the operation of the
And, the code output of the
Блок 10 имеет первый, второй управляющие входы 35, 36, вход 37 уменьшаемого, дополнительный вход 38 уменьшаемого, дополнительный вход 39 вычитаемого, вход 40 вычитаемого, выход 41 и дополнительный выход 42. Вход 35 объединен с первым входом узла 27 выбора режима измерения и служит для подачи сигнала разрешения вычитания кодов, а вход 36, подключенный к третьему входу разрешения записи кодов узла 16, служит для подачи сигнала разрешения суммирования кодов. Входы 37 и 38 являются соответственно первым и вторым информационными входами узла 16. Входы 39 и 40 объединены соответственно с вторыми входами групп 31 и 29 элементов И. Выходы 41 и 42 объединены соответственно с выходами узлов 33 и 34 вычитания кодов. Счетчик 23 числа поступивших кодов выполнен на n кодов. Мультивибраторы 25 и 26 выполнены ждущими, причем выходной импульс мультивибратора 26 имеет заданную длительность, независящую от длительности сигнала запуска. Узел 27 выбора режима измерения выполнен в виде трехпозиционного переключателя, позволяющего осуществлять выбор одного из трех режимов измерения: режима I - измерения коэффициента пульсации (верхнее положение подвижных контактов), режима II - измерения отклонении и колебаний напряжения (среднее положение подвижных контактов), режима III - измерения коэффициента формы и амплитуды (нижнее положение подвижных контактов).
Узел 16 усреднения кодов работает следующим образом. В исходном состоянии первый и второй информационный входы закрыты, сумматор 20 и счетчик 23 числа поступивших кодов находятся в нулевом состоянии. Первый (второй) информационный вход будет открыт только при наличии на первом (втором) входе разрешения записи кодов разрешающего сигнала (уровень логической 1). Коды, поступившие по первому (второму) информационному входу, через группу 17 (группу 18) элементов И, группу 19 элементов ИЛИ, поступают на входы сумматора 20 и счетчика 23 поступивших кодов. При поступлении n кодов в сумматоре 20 будет накоплена сумма N
Первый арифметический блок 10 (фиг. 2) работает следующим образом. В исходном положении узел 16 усреднения кодов подготовлен к выполнению операции усреднения кодов. The first arithmetic unit 10 (Fig. 2) works as follows. In the initial position, the
В режиме I (верхнее положение подвижных контактов узла 27), сигнал разрешения суммирования кодов, подаваемый на вход 36 блока 10, поступает на третий вход разрешения записи кодов и одновременно через контакты узла 27 выбора режима на первый вход разрешения записи кодов узла 16 усреднения. При этом открывается вход 37 блока 10, а в узле 16 начинается выполнение алгоритма усреднения кодов. После завершения этого алгоритма присутствующий на выходе узла 16 код поступает на второй вход группы 30 элементов И, а на втором входе группы 29 элементов И присутствует код, поступивший по входу 40 блока 10. Сигнал разрешения вычитания кодов, пришедший по входу 35 блока 10, подается через узел 27 выбора режима измерения на первый вход группы 29 элементов И и одновременно через элемент 28 ИЛИ на первый вход группы 30 элементов И, разрешая ввод в узел 33 кодов, присутствующих на вторых входах групп 29 и 30 элементов И соответственно. В результате выполнения операции вычитания в узле 33 на выходе 41 блока 10 будет присутствовать код разности выходного кода узла 16 и кода, поступившего по входу 40 блока 10. In mode I (the upper position of the movable contacts of the node 27), the code summarization enable signal applied to the
В режиме II (среднее положение подвижных контактов узла 27) сигнал разрешения суммирования кодов, подаваемый на вход 36 блока 10, поступает на третий вход разрешения записи кодов и одновременно через контакты узла 27 выбора режима на второй вход разрешения записи кодов узла 16 усреднения. При этом открывается вход 38 блока 10, а в узле 16 начинается выполнение алгоритма усреднения кодов. Одновременно с этим сигнал разрешения суммирования кодов, поступивший по входу 36, запускает ждущий мульвибратор 25, выходной импульс которого через узел 27, поступая на первый вход группы 31 элементов И, открывает вход 39. При этом присутствующий на входе 39 код будет введен через группу 31 элементов И в узел 34 вычитания кодов. После завершения алгоритма усреднения кодов в узле 16 результирующий код поступает на второй вход группы 32 элементов И. Сигнал разрешения вычитания кодов, пришедший по входу 35 блока 10, поступая через узел 27 выбора режима измерения на первый вход группы 32 элементов И, разрешит ввод результирующего кода узла 16, через группу 32 элементов И в узел 34 вычитания кодов. В результате выполнения операции вычитания в узле 34 на выходе 42 блока 10 будет присутствовать код разности результирующего кода узла 16 и кода, поступившего по входу 39 блока 10. In mode II (the average position of the movable contacts of the node 27), the code summing enable signal applied to the
В режиме III (нижнее положение подвижных контактов узла 27), сигнал разрешения суммирования кодов, подаваемый на вход 36 блока 10, поступает на третий вход разрешения записи кодов и, одновременно, через контакты узла 27 выбора режима, на первый вход разрешения записи кодов узла 16 усреднения. При этом открывается вход 37 блока 10, а в узле 16 начинается выполнение алгоритма усреднения кодов. При поступлении в узел 16 усреднения числа n кодов на выходе запуска узла 16 появится импульс, запускающий ждущий мультивибратор 26. Выходной импульс мультивибратора 26 через узел 27 выбора режима и элемент 28 ИЛИ поступает на первый вход группы 30 элементов И и разрешает поступление через группу 30 элементов И выходного кода узла 16 на вход уменьшаемого узла 33 вычитания кодов. Поскольку на входе 35, а следовательно, на первом входе группы 29 элементов И разрешающий сигнал будет отсутствовать, то на выходе группы 29 элементов И, а следовательно, на входе вычитаемого узла 33 будет присутствовать код нуля. При этом выходной код узла 16, присутствующий на входе уменьшаемого узла 33, будет повторен на выходе 41 блока 10. In mode III (the lower position of the moving contacts of the node 27), the enable signal for summing codes supplied to the
Устройство (фиг. 1) работает следующим образом. В исходном состоянии блок 10 подготовлен к измерению, суммирующий счетчик 11 установлен в нулевое состояние, ячейки логометра 13 очищены, исследуемый сигнал на входе устройства отсутствует. В режиме измерения коэффициента пульсации (режим I) время измерения состоит из одного цикла длительностью То. Исследуемое напряжение поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 2. По команде с пятого выхода блока 4 управления задатчик 1 моментов измерения выдает за время То число импульсов, равное n (фиг. 4), запускающих АЦП 2 в моменты времени
ti = i, где i=1, 2, ..., n. С приходом с задатчика 1 моментов измерения каждого из n импульсов на вход АЦП 2 осуществляется его запуск на преобразование мгновенного значения исследуемого напряжения в цифровой код. Эти коды поступают на вход суммирующего счетчика 11 и квадратора 7 соответственно. За время измерения To в суммирующем счетчике 11 образуется код, пропорциональный средневыпрямленному значению напряжения
U= U(t)dt ≡ Ni , где Uxi(t) - мгновенное значение исследуемого напряжения. Выходной код счетчика 11 поступает в ячейку логометра 13 и фиксируется в ней (момент t4). Одновременно с этим коды Ni поступают в квадратор 7, начиная с момента t2. После возведения в квадрат в квадраторе 7 коды N2 i поступают на вход 37 арифметического блока 10 (момент t3), на входе 36 которого присутствует сигнал, разрешающий суммирование, поступивший с второго выхода блока 4 управления. К моменту поступления n-го кода на выходе узла 36 блока 10 будет присутствовать код, пропорциональный квадрату текущего среднеквадратичного значения исследуемого напряжения
U
t i = i, where i = 1, 2, ..., n. With the arrival of 1 instants of measurement of each of the n pulses from the
U = U (t) dt ≡ N i , where U xi (t) is the instantaneous value of the investigated voltage. The output code of the
U
В момент t4 код суммирующего счетчика 11 возводится в квадрат в квадраторе 8 и поступает на вход 40 блока 10. В момент t6 блок 4 управления формирует по первому выходу сигнал, разрешающий вычитание кодов, поступающий на вход 35 блока 10. С приходом этого сигнала в блоке 10 выполняется операция вычитания кодов и в момент t7 на выходе 41 блока 10 образуется код, пропорциональный сумме квадратов среднеквадратических значений гармоник переменной составляющей напряжения, который поступает в блок 12 извлечения квадратного корня. После извлечения квадратного корня в блоке 12 в логометре 14 в момент t8 осуществляется деление кода, пропорционального корню квадратному из суммы квадратов среднеквадратических значений гармоник, на код, пропорциональный средневыпрямленному значению напряжения, и в блоке 15 индикации фиксируется значение коэффициента пульсации.At time t 4, the code of the totalizing
В режиме измерения отклонений и колебаний напряжения (режим II) устройство работает следующим образом. В исходном состоянии блоки 9, 10 подготовлены к измерению, суммирующий счетчик 11 в нулевом состоянии, исследуемое напряжение на входе устройства отсутствует. Время измерения состоит из двух циклов измерения длительностью То каждый. В первом цикле измерения по команде с пятого выхода блока 4 управления задатчик 1 за время измерения То выдает n импульсов на запуск АЦП 2. Одновременно с этим блок 4 управления сигналом по шестому выходу запускает задатчик 3, который выдает номинальное значение исследуемого сигнала. Мгновенные значения номинального сигнала преобразуются АЦП 2 в цифровые коды Nнi, которые поступают в суммирующий счетчик 11 (момент t2), где к моменту t3образуется код, пропорциональный номинальному напряжению, который фиксируется в ячейке логометра (момент t3) и одновременно поступает на вход 39 блока 10. При этом суммирующий счетчик 11 отключается. С приходом (n+1)-го импульса с задатчиком 1 (момент t4) начинается второй цикл измерения длительностью То, в котором коды мгновенных значений исследуемого напряжения Ni поступают на вход 38 блока 10. Сигналом со второго выхода блока 4 управления, поступившим на вход 36 блока 10, во-первых, разрешается ввод в блок 10 номинального кода (на фиг. 4, 10-1), а во-вторых, открывается вход 38. За время То второго цикла измерения в блоке 10 образуется код, пропорциональный среднеквадратическому значению исследуемого напряжения.In the mode of measuring deviations and voltage fluctuations (mode II), the device operates as follows. In the initial state, the
В момент t6 блок 4 управления формирует по первому выходу сигнал, разрешающий вычитание кодов, поступающий на вход 35 блока 10. В результате выполнения операции вычитания в блоке 10 на выходе 42 образуется код, пропорциональный разности среднеквадратического и номинального значений исследуемого напряжения. Этот код через блок 13 элементов ИЛИ поступает в ячейку логометра 14 и фиксируется в ней. В результате деления данного кода на код, пропорциональный номинальному значению напряжения, в блоке 15 будет зафиксировано отклонение напряжения. Одновременно с этим, начиная с момента t5, коды Ni поступают в блок 5 и 6 выделения максимального и минимального кодов соответственно, где осуществляется сравнение этих кодов с номинальным и выделение максимального Nmaxiи минимального Nmini кодов. Эти коды поступают в блок 9 только при наличии на втором его управляющем входе сигнала, разрешающего суммирование. В блоке 9 за время То второго цикла измерения образуются коды, пропорциональные максимальному
Umax = Ux (t)dt ≡ N и минимальному значениям напряжения
Umin = Ux (t)dt ≡ N, При поступлении с третьего выхода блока 4 управления на первый управляющий вход блока 9 сигнала разрешающего вычитание в арифметическом блоке 9 выполняется операция вычитания кодов. В результате вычитания кодов в блоке 9 на его выходе образуется код разности (момент t9) максимального и минимального значений напряжения, фиксируемый в ячейке логометра 14. После выполнения в логометре 14 операции деления этого кода на значение номинального кода в блоке 15 будет зафиксирован результат, соответствующий колебанию исследуемого напряжения.At time t 6, the control unit 4 generates a signal enabling the subtraction of codes at the
U max = U x (t) dt ≡ N and minimum voltage values
U min = U x (t) dt ≡ N , When received from the third output of the control unit 4 to the first control input of the
В режиме измерения коэффициента формы и коэффициента амплитуды (режим III) устройство работает следующим образом. В исходном состоянии блоки 9, 10 подготовлены к измерению, суммирующий счетчик 11 в нулевом состоянии, ячейки логометра 14 очищены, исследуемый сигнал на входе устройства отсутствует. Время измерения в третьем режиме состоит из двух циклов измерения длительностью То каждый. В первом цикле измерения по сигналам соответственно с пятого выхода блока 4 управления задатчик 1 выдает за время То цикла n импульсов на запуск АЦП 2, а с шестого выхода запускает задатчик 3, который выдает номинальное значение исследуемого сигнала. АЦП 2 преобразует мгновенные значения номинального сигнала в цифровые коды Nнi, которые поступают в счетчик 11, где за время То цикла измерения образуется код, пропорциональный номинальному напряжению. Этот код фиксируется в ячейке логометра 14. С приходом (n+1)-го импульса с задатчика 1 начинается второй цикл измерения, в котором коды мгновенных значений исследуемого напряжения Ni поступают в суммирующий счетчик 11, где к моменту t7 образуется код, пропорциональный средневыпрямленному значению напряжения, фиксируемый в ячейке логометра 14.In the mode of measuring the shape factor and amplitude coefficient (mode III), the device operates as follows. In the initial state, the
Одновременно с этим преобразователем коды Ni поступают для возведения в квадрат 8 квадратор 7. Далее коды N2 i поступают на вход 37 блока 10. Сформированный на втором выходе блока 4 управления сигнал разрешения суммирования, поступив на вход 36 блока 10, открывает вход 37. К моменту окончания второго цикла измерения на выходе 41 будет присутствовать код, пропорциональный квадрату среднеквадратического значения исследуемого напряжения. Этот код поступает на вход блока 12 извлечения квадратного корня. В результате выполнения операции извлечения квадратного корня в блоке 12 код, пропорциональный среднеквадратическому значению исследуемого напряжения, через блок 13 элементов ИЛИ поступает в логометр 14. Далее в логометре 14 осуществляется деление кодов согласно алгоритма (9) и в блоке 15 индикации будет зафиксировано значение коэффициента формы исследуемого напряжения.Simultaneously with this converter, the codes N i are sent for squaring 7 to
Одновременно с этим преобразованием коды Ni поступают в блоки 5 и 6 выделения максимального и минимального кодов, где осуществляется их сравнение с номинальным кодом и выделение максимального Nmaxi и минимального Nmini кодов. Эти коды поступают на соответствующие входы блока 9. Выполнение алгоритма усреднения поступивших в блок 9 кодов начинается только при наличии на его втором управляющем входе сигнала разрешающего суммирование, поступившего с четвертого выхода блока 4 управления. К моменту окончания второго цикла измерения выходной код блока 9, пропорциональный максимальному значению напряжения N , поступит в логометр 14. В результате деления в логометре 14 данного кода на код, пропорциональный среднеквадратическому значению напряжения (см. алгоритм 10), в блоке 15 индикации будет зафиксирован результат, соответствующий коэффициенту амплитуды исследуемого напряжения.Simultaneously with this conversion, N i codes enter
Оценим точность предлагаемого устройства при определении отклонении напряжения. Согласно алгоритма (1), реализуемого известными средствами, требуются нелинейные преобразования, а именно возведение в квадрат напряжений Ux, Uн и последующее извлечение квадратного корня из разности этих напряжений, реализуемые квадраторами 7, 8 и блоком 12 извлечения корня соответственно. В алгоритме (7), реализуемом средствами предлагаемого устройства, промежуточные операции возведения в квадрат и извлечения квадратного корня вообще отсутствуют.Estimate the accuracy of the proposed device when determining the voltage deviation. According to the algorithm (1), implemented by known means, non-linear transformations are required, namely squaring the voltages U x , U н and the subsequent extraction of the square root from the difference of these voltages, implemented by the
Следовательно, реализация алгоритма (7) средствами предлагаемого устройства позволяет уменьшить погрешность определения отклонения напряжения по сравнению с известным устройством за счет:
а) исключения из вычислительного алгоритма промежуточных нелинейных операций квадрирования и извлечения квадратного корня;
б) устранения несоответствия между выражениями
и (Ux-Uн).Therefore, the implementation of the algorithm (7) by means of the proposed device allows to reduce the error in determining the voltage deviation in comparison with the known device due to:
a) exceptions from the computational algorithm of intermediate nonlinear operations of squaring and extracting the square root;
b) eliminate inconsistencies between expressions
and (U x -U n ).
Так, без учета погрешностей нелинейных блоков 7, 8 и 12 в предлагаемом устройстве по сравнению с известным устройством достигается повышение точности при определении отклонения напряжения в = раза. Например, при Ux= 10,5 В и Uн=10 В, в Uн= 10 В, в ≈ 6,4 раза.So, without taking into account the errors of
Таким образом, выполнение второго арифметического блока с дополнительным входом уменьшаемого, дополнительным входом вычитаемого и дополнительным выходом, а также введение блока элементов ИЛИ и соответствующих связей позволяет повысить точность определения отклонения напряжения в
раза, что подтверждает достоверность достижения цели изобретения, а именно повышение точности определения отклонения напряжения.Thus, the execution of the second arithmetic block with an additional input of a decrementable, an additional input subtracted and an additional output, as well as the introduction of a block of OR elements and corresponding connections, allows to increase the accuracy of determining the voltage deviation in
times, which confirms the reliability of achieving the objectives of the invention, namely improving the accuracy of determining the voltage deviation.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4939091 RU2026559C1 (en) | 1991-05-24 | 1991-05-24 | Automatic voltage monitoring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4939091 RU2026559C1 (en) | 1991-05-24 | 1991-05-24 | Automatic voltage monitoring device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2026559C1 true RU2026559C1 (en) | 1995-01-09 |
Family
ID=21576009
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4939091 RU2026559C1 (en) | 1991-05-24 | 1991-05-24 | Automatic voltage monitoring device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2026559C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2606806C2 (en) * | 2015-05-28 | 2017-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Уренгой" | Method of diagnosing secondary power supply and device therefor |
-
1991
- 1991-05-24 RU SU4939091 patent/RU2026559C1/en active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1698804, кл. G 01R 19/00, 1989. * |
Авторское свидетельство СССР N 815644, кл. G 01R 19/00, 1979. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2606806C2 (en) * | 2015-05-28 | 2017-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча Уренгой" | Method of diagnosing secondary power supply and device therefor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4514694A (en) | Quiescent battery testing method and apparatus | |
EP0071439B1 (en) | Quiescent battery testing method and apparatus | |
US4217543A (en) | Digital conductance meter | |
US4361831A (en) | Analog-digital converter utilizing multiple ramp integrating techniques | |
EP0047090B1 (en) | Method of and apparatus for converting an analogue voltage to a digital representation | |
RU2026559C1 (en) | Automatic voltage monitoring device | |
US4011509A (en) | Apparatus for relative power measurements in a power meter | |
RU2022348C1 (en) | Device for monitoring electrical energy characteristics | |
RU2024877C1 (en) | Device for electric energy quality control | |
RU2022349C1 (en) | Device for inspecting constant voltage quality factor | |
RU2074396C1 (en) | High-speed converter of alternating voltage to digital deviation code | |
RU2019842C1 (en) | Method and device for electric power metering | |
US3573796A (en) | Successive approximation analog-to-digital converters | |
Abdul-Karim et al. | A digital power-factor meter design based on binary rate multiplication techniques | |
JPS62294993A (en) | Time-voltage converter | |
RU1777095C (en) | Device for automatic monitoring of electrical energy characteristics | |
SU1104533A1 (en) | Device for predicting conditions of installations | |
SU1308927A1 (en) | Third-octave spectrum analyzer | |
SU1010571A1 (en) | Phase difference digital infra low-frequency meter | |
SU864137A1 (en) | Multi-function analogue-digital converter | |
SU1675900A1 (en) | Device for checking quality indices of electric energy | |
SU1287025A1 (en) | Automatic meter of pulse power of microwave frequency radio signals | |
SU918869A1 (en) | Digital ac voltmeter | |
SU1061260A1 (en) | Analog/digital converter | |
SU1684748A1 (en) | Device for measurement of distance to site of damage of insulation of cable |